KẾT QUẢ KHẢO SÁT MỘ CỰ THẠCH HÀNG GÒN

TS. TRẦN MINH ĐỨC
Viện KHCN Xây dựng

1. Sơ lược về di tích
Mộ cự thạch là công trình bằng đá được người xưa xây dựng nhằm làm nơi táng di hài người chết.
Tại Việt Nam và trên thế giới có nhiều mộ cự thạch, tuổi thọ có thể lên tới hàng ngàn năm. Mộ cự
thạch Hàng Gòn có kích thước lớn nhất Đông Nam Á.
Di tích mộ cự thạch được nói đến trong bài báo này nằm tại xã Hàng Gòn, thị xã Long Khánh, tỉnh
Đồng Nai. Khu vực này nằm sát ngay quốc lộ 56, rất thuận tiện cho việc tiếp cận để tham quan và nghiên
cứu.
Mộ cự thạch được cấu tạo từ 2 - 3 loại đá, nằm trong đất đỏ bazan, vị trí hiện trạng có mặt bằng
tương đối bằng phẳng nhưng độ sâu đáy mộ so với mặt đất chừng 2 m (vì vậy đã hình thành vấn đề
môi trường tại vị trí của chính đá mộ). Ngoài ra, do di tích nằm trong vùng ảnh hưởng của phế thải từ
các khu công nghiệp Biên Hoà (nước, khí) nên cần được khảo sát về ảnh hưởng môi trường đến độ
bền của vật liệu đá. Di tích cũng cận kề gần khu dân cư và các công sở, trường học, lâm trường cao su,
đường giao thông, nên về lâu dài, phế thải sinh hoạt cũng có thể gây tác động. Để bảo tồn và phát
huy giá trị có hiệu quả cần tính đến các yếu tố xã hội và tự nhiên tác động đến độ bền của di tích.
Ngoài các khảo sát địa hình, địa chất, chúng tôi đã quan tâm đến chất lượng vật liệu và điều kiện môi
trường. Các kết quả khảo sát, đánh giá này được trình bày trong phần dưới đây.
2. Tình trạng vật liệu và môi trường
2.1. Vật liệu mộ cự thạch

Đã phân tích các mẩu đá vỡ từ đá mộ cự thạch. Tiến hành phân tích thạch học bằng phương pháp
Microsonde trên máy hiển vi điện tử quét SEM (Scaning Electron Microscope) JSM. 5600 LV – Jeo L
(Nhật Bản) cho kết quả như sau:
Loại đá thứ nhất
(trong hồ sơ di tích ghi là đá granit):
- Tên đá: Granit biotit;
- Dạng nhìn ngoài: đá màu trắng có chấm đen, hạt vừa, kết cấu rắn chắc;

- Thạ
ch anh
28% - Mica ít
- Felspat 20% Xi măng (chất kết dính) 45%
- Mả
nh silic
5% - Sét - sericit-chlorit 38%
- Mảnh phiến sét– sericit 2% - Thạch anh vi hạ
t
5%
- Turmalin ít - Hyđroxit sắt, quặ
ng
2%

Mô tả cụ thể:
-
Hạt vụn
: có thành phần chủ yếu gồm thạch anh, felspat, mảnh đá silic, một số mảnh phiến đá sét
– sericit, turmalin, zircon, mica. Chúng bị ép định hướng, kích thước đạt 0,05 – 0,2 mm, cá biệt có hạt
đạt tới 0,3 mm. Độ bào tròn và chọn lọc kém. Thạch anh dạng hạt méo mó, đôi khi sắc cạnh, felspat
dạnh tấm hoặc méo mó gồm felspat kali và plagioclaz có song tinh đa hợp rõ và ít nhiều bị biến đổi.
Ngoài ra có một số mảnh đá silic, đá phiến sét – sericit, một vài hạt turmalin, zircon và ít vảy nhỏ
muscovit.
-
Xi măng (chất gắn kết các hạt)
: thành phần gồm vi vảy – ẩn tinh sét xen vảy nhỏ sericit và một
số đám chlorit. Đi kèm có thạch anh vi hạt, một số ổ hydroxit sắt và một số quặng bị limonit hoá.
Nhìn bên ngoài nhận thấy rõ có sự khác biệt về màu sắc giữa lớp vỏ (chừng hơn 1 mm) và phần
bên trong. Phần vỏ (phơi lộ ra ngoài) có màu nhạt hơn nhiều so với phần lõi.
Các mẫu đá còn được phân tích thành phần hoá. Kết quả cho trong bảng 3.

T = SiO
2
+Fe
2
O
3
+Al
2
O
3
88,55 91,29
K = CaO+MgO+K
2
O+Na
2
O 10,16 5,54
Tổng T + K 98,61 96,83
A = T/(T+K), % 89,80 94,28
B = K/(T+K), % 10,20 5,72
Ghi chú: T = tổng hàm lượng các oxit axit và lưỡng tính/K = tổng hàm lượng các oxit bazơ.
Như vậy còn granit mang tính axit nhiều hơn, cát kết cũng có tính axit. Đồng thời có thể phán
đoán cát kết có nguồn gốc từ granit.
2.2. Môi trường của mộ đá
Các chi tiết đá hiện nằm trong đất, tiếp xúc trực tiếp với đất, nước trong đất và nước mưa. Đã lấy
mẫu phân tích nước mưa, nước giếng trong khu vực di tích và phân tích mẫu đất.
Đặc tính của nước:
Nước mưa được lấy ngay trong lúc mưa, thu vào bình chứa ngay khi hạt mưa chưa chạm đất. Đã
đo thành phần chủ yếu và kiểm tra độ pH; kết quả cho ở bảng 4a, 4b.
Bảng 4a.
Hàm lượng muối và các ion trong nước giếng (mẫu lấy từ giếng gần ngay mộ chính)

2-
TCVN 4506 mg/l < 5,0

Loại đất
- Tên đất: Đất đỏ bazan (phong hoá từ bazan);
- Dạng nhìn ngoài: Đất có màu nâu tối;
- Mô tả dưới kính: Kến trúc hạt vụn, cấu tạo: gắn kết nhân tạo;
- Thành phần khoáng vật: xem bảng 5.
Bảng 5.
Thành phần khoáng vật
Thành phần Tỷ lệ Thành phần Tỷ lệ
Thạch anh, felspat 5% Pyroxen ít
Olivil ít Diaspor ít
Clorit 1% Sét, hydroxit sắt 94%

Mô tả cụ thể:
Đây thuộc loại đất đỏ bazan, được phong hoá từ đá basalt có lẫn một số hạt vụn mảnh đá cát kết
thạch anh – felspat. Trong mẫu còn một mảnh đá odinit khá tươi có kiến trúc porphyr với nền
lampropyr, một số hạt pyroxen – olivin tàn dư (lẫn từ các mảnh đá ?), một vài hạt diaspor, một số vảy
gipxit và một số ổ clorit. Phần lớn là sét (kaolinit) tẩm nhuộm hydroxit sắt màu nâu đỏ.
Thành phần hoá của mẫu đất cho trong bảng 6.

Bảng 6.

Thành phần hoá của đất bazan, %
MKN SiO
2
Fe
2
O

(cả trong đất) lại ít nên khó có nguy cơ xảy ra phản ứng
kiềm – silic gây nứt nẻ. Vậy nguy cơ chủ yếu là nước và không khí.
Đặc tính khoáng chất:
- Đá granit biotit
: có kết cấu hạt vừa rắn chắc, thành phần khoáng vật chủ yếu là felspat, thạch anh,
biotit; đá odinit là loại lamprophyr có kết cấu hạt mịn rắn chắc, thành phần khoáng vật chủ yếu là
olivin, pyroxen, plagioclaz,
- Fenspat
: công thức khoáng vật (K,Na){AlSi
3
O
8
} có màu biến đổi từ trắng, trắng xám, vàng đến
hồng và đỏ; khối lượng riêng 2,55 – 2,76 g/cm
3
; độ cứng 6,0 – 6,5; cường độ nén 1200 – 1700
daN/cm
2
. Khả năng bền vững với môi trường tự nhiên kém, kém ổn định đối với nước, đặc biệt là
nước có chứa CO
2
. Khi đó biến thành kaolinit. Ở miền nhiệt đới ẩm nhiều khi kaolinit cũng bị phân
huỷ: oxyt silic bị hoà tan và chỉ còn lại oxyt alumin. Như vậy trong môi trường đất, nước và khí hậu
khu vực thì khoáng này bị nguy hiểm (đá granit).
- Plagioclaz
: cùng nhóm với felspat.
-
Biotit
: công thức khoáng vật K
2

]. Rất dễ bị phong hoá bởi các phản ứng oxy hoá và
cacbonat hoá. Sự khác nhau về thành phần của olivin trước và sau khi bị biến đổi là sự giảm hàm lượng
magie và tăng hàm lượng sắt, sản phẩm của sự biến đổi là sêcpntin, chlorite, cacbonat, oxyt sắt, hoạt
thạch
Đá bột cát kết acko
: là một loại đá trầm tích cơ học hạt nhỏ, thành tạo do sản phẩm phong hoá cơ
học của các đá có trước; thành phần gồm 2 nhóm: hạt vụn và chất kết dính (ximăng). Các mảnh vụn
qua quá trình phong hoá còn lại là những hạt rắn chắc, có độ sắc cạnh cao (các hạt mềm đã bị phá
huỷ). Vì vậy khoáng của những hạt vụn là những khoáng vật bền trong đới phong hoá. Vững bền nhất
là: thạch anh, turmalin, zircon; sau đó là felspat, mảnh đá silic; kém bền nhất là mica. Tuy nhiên trong
môi trường ẩm chứa nhiều CO
2
và các loại khí axit khác như fluohydric, photphoric, (thường có
trong khu công nghiệp) thì sự xâm thực có thể xảy ra. Ngoài ra, các loại bụi bẩn nguồn gốc vô cơ và
hữu cơ từ các chất thải công nghiệp hoặc đời sống tích tụ trên bề mặt, trong lỗ rỗng của đá là môi
trường để cho vi sinh vật phát triển và phá hoại đá bằng chính các axit của chúng tiết ra. Phần ximăng
chủ yếu là các khoáng vật tự sinh như sét, sericit, chlorit. Các khoáng vật này rất dễ bị ôxy hoá tạo ra
các sản phẩm như kaolinit và goethit. Vì vậy ximăng là thành phần không bền phong hoá trong cát kết.
Chúng lại chếm tới 38% nên sự suy thoái của chúng ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ ổn định của đá.

Kết quả phân tích
: với môi trường mang tính xâm thực (nước mưa, nước giếng, nước chiết của đất
có pH < 7), tuổi thọ lâu hàng nghìn năm thì đá đã, đang và sẽ còn bị phong hoá, biến chất.
Quan sát bằng mắt có thể thấy các cấu kiện hòm mộ (từ các phiến granit) đã bị xâm thực: màu bên
ngoài biến đổi, bề mặt lỗ chỗ lồi lõm, đôi chỗ độ cứng giảm, rêu mốc bắt đầu phát triển mạnh (chứng
tỏ bề mặt đã hoá mềm). Tuy nhiên chưa phát hiện thấy bằng mắt các vết nứt. Qua các ảnh chụp vi cấu
trúc cũng hiện rõ các khoáng và vi cấu trúc thay đổi từ bên trong ra mặt ngoài của đá.
Để có thể đánh giá tốt hơn đã dùng thí nghiệm phân tích thạch học và phân tích vật chất theo lớp
bằng máy phân tích điện tử dò JXA – 8800 R (Electron Probe Analyzer) để kiểm tra thành phần
khoáng – hoá chất theo lớp. Kết quả cho ở các bảng 7a, 7b.

Cát kết
X – 6 (bên ngoài) 25,959 16,872 18,780
Chlorite là khoáng vật rất dễ bị biến đổi bởi quá trình ôxy hoá. Sự biến đổi này có thể quan sát
dưới ảnh Composition. Kết quả phân tích cũng chỉ ra: hàm lượng FeO tăng từ 17,079 lên 18,78%,
MgO tăng từ 6,185 lên 16,872% từ trong ra ngoài rìa. Hàm lượng kaolinit (sét) bị giảm trong quá
trình kết cấu điêu khắc phong hoá thể hiện ở sự giảm SiO
2
ở vỏ. Tại di tích Angkor của Campuchia,
rất nhiều tượng từ đá cát kết đang bị phong hoá và phân huỷ mạnh.
4. Kết luận

Các đá cấu thành mộ cự thạch tuy thuộc loại cứng, chắc, bền nhưng bên trong vẫn tiềm ẩn sự suy
thoái do có những thành phần không không bền dưới tác động của môi trường. Thêm vào đó môi
trường đất, nước, không khí của địa điểm di tích hiện nay càng ngày càng trở nên nguy hiểm đối với
vật liệu mộ cự thạch (người đông hơn, không khí, đất và nước bị ô nhiễm phế thải công nghiệp nhiều
hơn). Kết quả khảo sát đánh giá đã cho phép dự án bảo tồn di tích đề xuất được phương án phù hợp
cho việc bảo vệ một công trình cổ có giá trị hạn chế được tác động có hại của môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TRẦN THANH GIÁM. Khoáng vật và thạch học công trình.
NXB Xây dựng, Hà Nội, 2001.
2. TRẦN MINH ĐỨC. Báo cáo kết quả khảo sát tình trạng kỹ thuật mộ cự thạch Hàng Gòn.
Phân Viện KHCN
Xây dựng miền Trung, Viện KHCN Xây dựng. Huế, 2007. PHỤ LỤC ẢNH
Hình 1.